Question

19．小紅在探究“凸透鏡成像規(guī)律及應(yīng)用”的活動中，選用了焦距未知的凸透鏡．
（1）將凸透鏡安裝在光具座上，用平行光作光源，移動光屏，在光屏上得到一個最小最亮的光斑，如圖甲所示，則該凸透鏡的焦距為10cm．
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上，并調(diào)整使蠟燭火焰、光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，這樣使像成在光屏的中心．
（3）如圖乙所示，將點燃的蠟燭移到標尺10cm處，再移動光屏，直到在光屏上得到一個清晰的像為止．生活中照相機就是利用這一成像原理來工作的．
（4）若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭移動到標尺35cm處，光屏應(yīng)向右（左/右）側(cè)移動，才能接收到一個清晰的像；當蠟燭移動到標尺45cm時，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到燭焰的像，這時，通過透鏡向燭焰同側(cè)觀察，能看到燭焰放大的虛像，若把蠟燭放到標尺45cm處左（左/右）側(cè)附近，可以使虛像更大．
（5）在圖乙所示情況下，保持光屏和凸透鏡的位置不變，將蠟燭向左移動一段距離后，為了在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)該在凸透鏡和蠟燭之間放置一個焦距適當?shù)陌纪哥R（選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）才能實現(xiàn)．近視眼（選填“近視”或“遠視”）眼就是利用這種透鏡矯正的．

Answer 1

分析 （1）掌握焦距的概念，從焦點到凸透鏡的距離；
（2）將蠟燭、凸透鏡、光屏三者中心調(diào)到同一高度，能使像成在光屏的中央；
（3）當u＞2f時，成倒立縮小的實像，照相機就是利用此原理制成的；
（4）根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進行判斷：u＞2f，成倒立、縮小的實像；2f＞u＞f，成倒立、放大的實像．u＜f，成正立、放大的虛像；
（5）遠視眼的成因是像成在視網(wǎng)膜后測．

解答 解：
（1）由圖中，平行光線經(jīng)凸透鏡后會聚到一點，說明凸透鏡對光線具有會聚作用；光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透鏡的焦點，所以焦距為60cm-50cm=10cm；
（2）蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，均位于凸透鏡的主光軸上，像才能呈在光屏的中心．
（3）將點燃的蠟燭移到標尺10cm處，此時的物距為u=50cm-10cm=40cm＞2f=20cm，在光屏上成倒立縮小的實像，照相機就是利用此原理制成的；
（4）若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭移動到標尺35cm處，此時物距為u=50cm-35cm=15cm，處于蠟燭位于1倍焦距和2倍焦距之間，所以成倒立放大的實像，物距變小，像距變大，光屏應(yīng)向右側(cè)移動；當蠟燭移動到標尺45cm時，u＜f，成正立放大虛像，此時物距越大，所成虛像越大，故蠟燭在45cm刻度左側(cè)，可使像更大；
（5）在圖乙所示情況下，保持光屏和凸透鏡的位置不變，將蠟燭向左移動一段距離后，物距變大，像距會變小，像的位置在光屏左側(cè)，相當于近視眼，像成在視網(wǎng)膜前，由于凹透鏡對光有發(fā)散作用，應(yīng)在凸透鏡左側(cè)附近安裝一個焦距適當?shù)陌纪哥R，才能在光屏上再次得到清晰的像．
故答案為：（1）10；（2）主光軸；（3）照相機；（4）右；左；（5）凹透鏡；近視眼．

點評 凸透鏡成像的規(guī)律涉及四個方面的內(nèi)容：物距與焦距的關(guān)系；成像性質(zhì)；像距與焦距的關(guān)系；應(yīng)用．只要告訴這四個方面中的一個，就可以確定其余的三個方面．
要確定凸透鏡的成像性質(zhì)，只要知道：物距與焦距的關(guān)系、凸透鏡成像的應(yīng)用、像距與焦距的關(guān)系這三個方面中的一個即可．